В крупных галактиках преобладает темная материя, как и в карликовых сфероидальных галактиках с массой, возможно, . Но (насколько мне известно) нет никаких доказательств наличия темной материи в галактических звездных скоплениях с такими массами и ниже.
Каковы самые маленькие структуры во Вселенной, в которых преобладает темная материя, и что устанавливает любой нижний предел?
Или просто существуют более мелкие структуры темной материи, но они не способны притягивать достаточное количество барионной материи, чтобы создавать звезды и, следовательно, проявлять себя?
На картине холодной темной материи (WIMP) предел массы для структур довольно низок. Я не уверен, знает ли кто-нибудь, насколько низко, потому что в деталях это зависит от массы фактической частицы темной материи и длины ее свободного течения в ранней Вселенной, но люди, кажется, согласны с тем, что формирование ореолов массы Земли правдоподобно. Для теплой темной материи (например, стерильных нейтрино) отсечка намного выше, опять же в зависимости от свойств частиц, но что-то вроде .
Нет структур темной материи с массой ниже примерно еще не были обнаружены. Как вы предполагаете в своем вопросе, идея состоит в том, что они слишком малы, чтобы накапливать много газа, и могут никогда не образовать даже одну звезду. Можно ожидать, что они содержат немного водорода и обнаруживаются в обзорах сверхтонкий переход, но ширина линий настолько мала, что отличить такой сигнал от шума в одном канале радиодетектора очень сложно. Также предпринимаются постоянные усилия по поиску структур темной материи с малой массой по их гравитационным свойствам .
Шаровые скопления кажутся совсем другим явлением, и я никогда не видел заявления о том, что у них есть измеренный компонент темной материи. Именно потому, что они не содержат темной материи, они классифицируются как звездные скопления, а не как галактики. Однако есть пара пограничных случаев: карликовая галактика, у которой осталось только ядро, может выглядеть совсем как GC . Но в этот момент он также потерял бы почти все содержимое DM.